[科普中國]-糞便再利用技術(shù)

隨著社會的發(fā)展進(jìn)步，養(yǎng)殖業(yè)已經(jīng)成為我國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要支柱，在生活和經(jīng)濟(jì)效益得到提高的同時，畜禽糞便帶來的環(huán)境污染問題不容忽視。對糞便進(jìn)行科學(xué)管理和無害化處理，并對其進(jìn)行再利用是減少環(huán)境污染，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑。

糞便有機(jī)肥化再利用技術(shù)直接施用畜禽糞便是優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料。在我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，主要是將畜禽糞便直接或經(jīng)簡單堆漚后施用。有研究表明，新鮮豬糞中的揮發(fā)性脂肪酸具有抑制和消除植物土傳病害的作用。因此，將新鮮豬糞作為肥料直接施入大田，既可以為作物提供營養(yǎng)元素，又可以消除一些土壤中的病害。直接施用的方法投資成本低，操作簡便，易于被農(nóng)民接受和利用。但畜禽糞便中水分含量高，不便于大量施用等原因在一定程度上限制了這種方法的應(yīng)用。

堆腐后施用堆肥是在人為控制堆肥因素的條件下，根據(jù)各種堆肥原料的營養(yǎng)成分和堆肥過程中對混合堆料的碳氧比、顆粒大小、水分含量和pH值等條件的要求，將計劃中的各種堆肥材料按一定比例混合堆積。在好氧、厭氧或好氧一厭氧交替的條件下，對糞便進(jìn)行腐解，作為有機(jī)肥施用。堆肥過程中的主要影響因素包括通風(fēng)、溫度、填充料的選擇、堆料含水率、適宜的碳氮比和pH值等。堆肥過程中要嚴(yán)格控制好各個堆肥因素，使堆肥條件達(dá)到最佳，以加快腐熟。

微生物菌劑發(fā)酵后施用將經(jīng)過選培的有益微生物菌劑加入到畜禽糞便中，通過微生物發(fā)酵堆腐而生成有機(jī)肥施用。自然堆肥初期微生物量少，需要一定時間才能繁殖起來，人工添加高效微生物菌劑可以調(diào)節(jié)菌群結(jié)構(gòu)、提高微生物活性，從而提高堆肥效率、縮短發(fā)酵周期、提高堆肥質(zhì)量。研究表明，施用經(jīng)微生物菌劑發(fā)酵的畜禽糞便制備的有機(jī)肥較非菌劑發(fā)酵的有機(jī)肥更能促進(jìn)作物生長，增加產(chǎn)量，提高抗病性，改善作物品質(zhì)。因此，在畜禽糞便中添加微生物菌劑進(jìn)行發(fā)酵后施用，不僅可以提高腐熟速度和肥效，還可以改善作物品質(zhì)2。

糞便飼料化再利用技術(shù)畜禽糞便不僅是優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料，而且是良好的畜禽飼料資源。畜禽糞便中含有未消化的粗蛋白、粗纖維、粗脂肪和礦物質(zhì)等。對其進(jìn)行適當(dāng)處理，可殺死病原菌，提高蛋白質(zhì)的消化率和代謝能力，改善適口性，作為飼料利用。

直接飼喂在美國，用雞糞混合墊草直接飼喂奶牛的方式已被普遍使用。在飼料中混入上述糞草飼喂奶牛，其結(jié)果與飼喂豆餅的飼料效果相同。此方法簡便易行，效果也較好，但要注意做好衛(wèi)生防疫工作，避免疫病的發(fā)生和傳播。

干燥法干燥法分為自然干燥法和機(jī)械干燥法兩種。自然干燥法是將新鮮畜禽糞便單獨或摻入一定比例的糠麩拌勻后，攤在水泥地面或塑料布上，隨時翻動，讓其自然風(fēng)干、曬干，然后粉碎，摻到其他飼料中飼喂。此法成本較低，操作簡便，但受天氣影響大，且易造成環(huán)境污染。

目前，畜禽糞便用機(jī)械干燥法處理后用作飼料應(yīng)用較為廣泛。機(jī)械干燥法是采用相關(guān)設(shè)備進(jìn)行干燥，以達(dá)到除臭、滅菌、除雜草等目的。除傳統(tǒng)干燥設(shè)備外，新型微波處理動物糞便設(shè)備采用微波技術(shù)使動物糞便通過加熱器受到強(qiáng)大的超高頻電磁波輻射處理，從而達(dá)到干燥、滅菌、殺蟲和除臭的目的，將動物糞便轉(zhuǎn)化成再生飼料。

熱噴法熱噴法是將畜禽糞便經(jīng)過熱蒸與噴放處理，改變其結(jié)構(gòu)和部分化學(xué)成分，并經(jīng)消毒、除臭，使畜禽糞便變?yōu)楦袃r值的飼料。將新鮮雞糞先晾至含水量30%以下，再裝入密閉的熱噴設(shè)備中，加熱至200℃左右，壓力為8～15 kg/m2．經(jīng)過3～4 min處理，迅速將雞糞噴出。其體積可增大30%左右。此法處理后的雞糞膨松適口，有機(jī)質(zhì)消化率可提高10%，并可消滅病菌，除去臭味。熱噴技術(shù)投資少、能耗低、操作簡便，具有廣闊的利用前景。

糞便能源化再利用技術(shù)直接燃燒在草原地區(qū)，牧民們收集晾干的牛糞作為燃料直接燃燒，用來取暖或者燒飯，這是糞便直接作為能源利用的最簡單的方法，但是此法利用不夠充分，且易造成空氣污染。

乙醇化利用畜禽糞便含有豐富的纖維素資源。將畜禽糞便中的木質(zhì)纖維素進(jìn)行預(yù)處理，轉(zhuǎn)化為糖，進(jìn)一步發(fā)酵成酒精，可作為乙醇化的原料。畜禽糞便的乙醇化利用可替代糧食生產(chǎn)酒精，創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益，但目前尚未見工業(yè)化生產(chǎn)的相關(guān)報道。

沼氣化利用畜禽糞便生產(chǎn)沼氣是利用受控制的厭氧細(xì)菌分解作用，將糞便中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成簡單的有機(jī)酸，再將簡單的有機(jī)酸轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳。沼氣可燃燒或發(fā)電，沼渣和沼液可作為肥料或飼料。畜禽糞便的沼氣化利用可在多方面代替煤、石油、天然氣等不可再生資源，既節(jié)約資源又保護(hù)環(huán)境，一舉多得，具有廣泛前景，但如何提高沼氣出產(chǎn)率是制約其發(fā)展的關(guān)鍵問題。

發(fā)電利用將畜禽糞便以無污染方式焚燒，然后發(fā)電利用，焚燒過程中產(chǎn)生的灰分還可作為優(yōu)質(zhì)肥料。1992年，英國Fibrowatt公司用雞糞作燃料建立了發(fā)電廠。

其他糞便再利用技術(shù)熱解技術(shù)利用畜禽糞便在缺氧或無氧條件下熱降解，最終可生成木炭、生物油等。畜禽糞便的低溫慢速熱裂解可制取活性炭產(chǎn)品。目前關(guān)于畜禽糞便的中溫?zé)峤馓幚砑夹g(shù)大多處于實驗室研究階段，實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用還需進(jìn)一步深入研究。畜禽糞便的高溫閃速熱裂解是在高溫、高壓狀態(tài)下使反應(yīng)物達(dá)到超臨界狀態(tài)液化而得到高熱值的生物油，此技術(shù)目前在應(yīng)用方面還存在許多困難，國外相關(guān)技術(shù)僅處于實驗室研究階段，國內(nèi)尚未見相關(guān)報道。

栽培食用菌利用畜禽糞便含有豐富的有機(jī)質(zhì)和N、P、K等元素，加入一定的輔料堆制發(fā)酵后，可用于食用菌栽培。在畜禽糞便中加入含碳量較高的稻草或秸稈調(diào)節(jié)碳氮比，再添加適當(dāng)?shù)臒o機(jī)肥料、石膏等，堆制后可作為培養(yǎng)基栽培食用菌。利用畜禽糞便栽培食用菌可作為一個經(jīng)濟(jì)項目向種植戶推廣，增加收益。